本书以分子医学概论为引导，围绕分子医学研究相关的技术领域，系统介绍了核酸技术、蛋白质技术、免疫分析技术、细胞培养技术以及近年来发展起来的几种前沿技术。内容全面详尽，既有实用性极强的技术方案 和实验数据，又辅以简明扼要、形象生动的原理描述和具有针对性的技术问题讨论。
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目录
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前言
本书内容说明 1
分子医学概论 2
1 疾病的分子机制 2
2 疾病的基因诊断 3
3 疾病的基因治疗 4
4 疾病的基因预防 5
5 分子医学技术 5
6 分子医学的社会、伦理问题 7
7 分子医学在现代医学发展中的意义 8
7.1 分子医学使临床思维方式不断更新 8
7.2 分子医学促进实验医学和经验医学的融合 8
7.3 分子医学加快了医学教育的改革 9
主要参考文献 9
第一篇 核酸技术
第1章 核酸制备与扩增 12
1.1 基因组DNA的提取与纯化 12
1.1.1 原理 12
1.1.2 材料 12
1.1.3 实验方案 13
1.1.4 常见问题及可能原因 14
1.2 RNA的提取和cDNA合成 14
1.2.1 原理 14
1.2.2 实验方案 16
1.2.3 注意事项 21
1.3 聚合酶链反应（PCR) 21
1.3.1 PCR技术原理 21
1.3.2 材料 25
1.3.3 方案 25
1.3.4 注意事项 26
第2章 核酸的检测 29
2.1 电泳分析法 29
2.1.1 原理 29
2.1.2 材料 33
2.1.3 DNA的琼脂糖凝胶电泳的实验方案 34
2.1.4 注意事项 34
2.1.5 结果讨论 35
2.2 分光光度分析法 36
2.2.1 原理 37
2.2.2 紫外光谱分析法检测DNA含量 39
2.2.3 分光光度法检测RNA浓度 40
第3章 核酸杂交与核酸探针 41
3.1 概论 41
3.1.1 探针的种类 41
3.1.2 标记物的选择 42
3.1.3 核酸探针标记的方法 42
3.1.4 几种常见的杂交方法 50
3.2 核酸探针与杂交常规实验 50
3.2.1 核酸探针的制备和标记 50
3.2.2 原位杂交法进行重组质粒的筛选 52
3.2.3 Southern 杂交 53
3.2.4 Northern 杂交 57
第4章 基因克隆 60
4.1 分离目的基因和基因载体 60
4.1.1 概论 60
4.1.2 目的基因的获取 66
4.1.3 质粒制备的常规方案 67
4.2 限制性内切核酸酶切割目的基因和基因载体 77
4.2.1 概论 77
4.2.2 限制性内切核酸酶的酶切与鉴定 81
4.3 目的基因和基因载体的体外连接 85
4.3.1 概论 85
4.3.2 载体与目的基因的连接 89
4.4 重组DN A转化宿主细胞 93
4.4.1 概论 93
4.4.2 重组DNA转化大肠杆菌 96
4.5 重组体阳性克隆的筛选 99
4.5.1 概论 99
4.5.2 实验方案 103
4.6 外源基因在宿主细胞中的表达 107
4.6.1 概论 107
4.6.2 在大肠杆菌中表达蛋白产物 112
主要参考文献 115
第二篇 蛋白质技术
第5章 蛋白质样品的制备技术 118
5.1 蛋白质样品的预处理 118
5.2 细胞的破碎 118
5.2.1 机械方法 119
5.2.2 物理方法 119
5.2.3 化学及生物化学方法 119
5.3 蛋白质的提取 120
5.3.1 水溶液提取法 120
5.3.2 有机溶剂提取法 121
5.3.3 表面活性剂的利用 121
5.3.4 提取过程中的蛋白质保护 121
5.4 蛋白质的分离纯化 122
5.4.1 根据蛋白质溶解度不同的分离方法 122
5.4.2 根据蛋白质分子质量大小不同的分离方法 123
5.4.3 根据蛋白质带电性质进行分离 125
5.4.4 根据配体特异性的分离方法一亲和层析法 125
5.5 蛋白质浓缩、干燥和保存 126
5.5.1 蛋白质的浓缩 126
5.5.2 蛋白质的干燥 127
5.5.3 蛋白质的储存 128
第6章 蛋白质定量检测技术 129
6.1 紫外（UV)吸收测定法 129
6.1.1 实验原理 129
6.1.2 试剂和设备 129
6.1.3 操作方法 130
6.1.4 注意事项 130
6.2 Folin-酹试剂法（Lowry 法） 131
6.2.1 基本原理 131
6.2.2 试剂和设备 132
6.2.3 操作步骤 132
6.2.4 注意事项 133
6.3 考马斯亮蓝法（Bradford检测法） 133
6.3.1 基本原理 133
6.3.2 试剂与设备 134
6.3.3 操作步骤 134
6.3.4 注意事项 134
6.4 二喹啉甲酸（BCA)检测法 135
6.4.1 基本原理 135
6.4.2 试剂与设备 135
6.4.3 操作步骤 135
6.4.4 注意事项 136
第7章 蛋白质SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 137
7.1 聚丙烯酰胺凝胶的合成和结构 138
7.2 聚丙烯酰胺凝胶浓度和孔径的选择 139
7.3 不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本原理 140
7.4 实验材料和试剂 141
7.5 实验步骤 142
7.5.1 SDS聚丙烯酰胺凝胶的灌制 142
7.6 胶的染色及处理 144
7.6.1 用考马斯亮蓝对SDS-聚丙烯酰胺凝胶进行染色 144
7.6.2 用银盐对SDS-聚丙烯酰胺凝胶进行染色 145
7.6.3 SDS聚丙烯酰胺凝胶的干燥 146
7.7 注意事项 146
附：圆盘电泳 147
材料 147
操作 147
第8章 蛋白质的免疫印迹技术 152
8.1 蛋白质的SDS-聚丙烯酰胺电泳 153
8.2 蛋白质从凝胶转移至膜上 153
8.2.1 基本原理 153
8.2.2 试剂与器材 154
8.2.3 操作步骤 154
8.2.4 注意事项 156
8.3 蛋白质转移膜的免疫检测 157
8.3.1 基本原理 157
8.3.2 试剂 158
8.3.3 操作步骤 159
8.4 免疫印迹后膜的重复使用 161
8.4.1 消除缓冲液（100ml) 161
8.4.2 操作步骤 161
8.5 免疫印迹中需要注意的问题 161
8.5.1 抗体的性质与使用 161
8.5.2 样品中待检测蛋白质的含量 162
8.5.3 背景问题 162
8.5.4 转印效率低 163
8.5.5 设置对照与解释结果 163
8.5.6 免疫印迹技术的灵敏度 163
第9章 蛋白质层析技术 164
9.1 层析的基本概念 164
9.2 层析的基本理论 165
9.3 层析法的分类 166
9.4 柱层析的基本装置及基本操作 167
9.4.1 柱层析的基本装置 167
9.4.2 柱层析的基本操作 167
9.5 几种常见的蛋白质层析技术 169
9.5.1 凝胶层析 169
9.5.2 离子交换层析 176
9.5.3 亲和层析 181
9.5.4 高效液相色谱法 186
附：实验 190
实验一 血清γ-球蛋白的分离纯化（分子筛层析法） 190
实验二 血清蛋白质的分离（离子交换层析法） 192
实验三 凝胶层析法分离蛋白质 193
主要参考文献 195
第三篇 免疫分析技术
第10章 单向琼脂扩散实验 198
10.1 实验目的和要求 198
10.2 实验原理 198
10.3 实验方法 198
10.3.1 材料 198
10.3.2 方法 198
10.4实验结果分析 199
第11章 双向琼脂扩散实验 200
11.1 实验目的和要求 200
11.2 实验原理 200
11.3 实验方法 200
11.3.1 材料 200
11.3.2 方法 200
11.4 实验结果观察分析 201
11.4.1 结果观察 201
11.4.2 结果分析 201
第12章 火箭免疫电泳 203
12.1 实验目的和要求 203
12.2 实验原理 203
12.3 实验方法 203
12.3.1 材料 203
12.3.2 方法 203
12.4 结果判定 204
12.5 注意事项 204
第13章 凝集反应 205
13.1 实验目的和要求 205
13.2 实验原理 205
13.3 实验方法 205
13.3.1 玻片凝集反应 205
13.3.2 试管凝集反应 206
第14章 E玫瑰花环形成实验 208
14.1 实验目的和要求 208
14.2 实验原理 208
14.3 实验方法 208
14.3.1 材料 208
14.3.2 方法 209
14.3.3 操作程序 210
14.4 实验结果判断 210
14.5 注意事项 210
第15章 T淋巴细胞转化实验 212
15.1 实验目的和要求 212
15.2 实验原理 212
15.3 实验方法 213
15.3.1 试剂 213
15.3.2 操作 213
15.4 实验结果观察及分析 213
第16章 免疫荧光技术 216
16.1 实验目的和要求 216
16.2 实验原理 216
16.3 实验方法 216
16.3.1 材料 216
16.3.2 方法 217
16.4 实验结果观察 217
第17章 酶联免疫吸附实验 218
17.1 实验目的和要求 218
17.2 实验原理 218
17.3 实验方法 218
17.3.1 材料 218
17.3.2 试剂的配制 218
17.3.3 方法与步骤 219
17.4 结果观察及分析 220
第18章 酶联免疫斑点实验 221
18.1 实验目的和要求 221
18.2 实验原理 221
18.3 方法特点 221
18.4 实验材料 221
18.5 实验过程 221
18.6 实验注意事项 222
18.7 实验用途 222
18.8 实验结果示范 222
第19章 酶标抗体法检查EB病毒IgA抗体（玻片法） 224
19.1 实验目的和要求 224
19.2 实验原理 224
19.3 实验方法 224
19.4 实验结果的观察分析 225
19.4.1 对照的设立 225
19.4.2 阳性细胞的染色特征 226
第20章 对流免疫电泳 227
20.1 实验目的和要求 227
20.2 实验原理 227
20.3 实验方法 227
20.3.1 材料 227
20.3.2 方法 228
附：甲胎蛋白酶标对流电泳测定法 228
原理 228
材料 229
注意事项 229
第21章 细胞内细胞因子染色法 230
21.1 实验目的和要求 230
21.2 实验原理 230
21.3 方法特点 230
21.4 实验材料 230
21.5 实验过程 230
21.6 实验结果示范 231
第22章 小鼠体液免疫应答的观测 232
22.1 实验目的和要求 232
22.2 实验原理 232
22.3 实验方法 232
22.3.1 材料和试剂 232
22.3.2 方法与步骤 232
22.4 实验结果分析 233
附一 福氏佐剂制备方法 233
附二 动物的选择 234
附三 抗原的处理 234
附四 动物的免疫 235
附五 多克隆抗体制备的具体方法 235
主要参考文献 236
第四篇 细胞培养技术
第23章 细胞培养概述 238
23.1 细胞培养的基本概念 238
23.2 细胞培养的环境 238
23.2.1 无污染环境 238
23.2.2 恒定的温度 238
23.2.3 气体环境 239
23.2.4 细胞培养基 239
23.3 细胞培养设施和基本条件 241
23.3.1 实验室设计 241
23.3.2 常用设施及设备 241
23.3.3 培养器皿 242
第24章 细胞培养的准备工作 243
24.1 培养环境的准备 243
24.1.1 培养室和超净台的消毒 243
24.1.2 培养前准备 243
24.2 培养实验用品的前期处理 243
24.2.1 清洗和浸泡 243
24.2.2 包装 245
24.2.3 消毒 245
24.3 细胞培养用液及培养基（液）的准备 246
24.3.1 培养基(液) 246
24.3.2 水 247
24.3.3 平衡盐溶液（PBS) 248
24.3.4 消化液 248
24.3.5 抗生素 248
24.3.6 细胞冻存液 248
附一 细胞培养的实验程序 249
附二 细胞冻存程序 249
第25章 培养细胞的取材 251
25.1 取材的基本器材和要求 251
25.1.1 基本器材和用品 251
25.1.2 基本要求 251
25.2 各种组织的取材方法 252
25.2.1 皮肤和黏膜的取材 252
25.2.2 内脏和实体瘤的取材 252
25.2.3 血细胞的取材 253
25.2.4 鼠胚组织的取材 253
25.2.5 鸡胚组织的取材 253
25.2.6 骨髓、羊水、胸水、腹水内细胞的取材 253
第26章 培养细胞的分离方法 254
26.1 组织材料的分离 254
26.1.1 细胞悬液的分离方法 254
26.1.2 组织块的分离方法 254
第27章 细胞的原代培养 259
27.1 组织块培养法 259
27.1.1 原理 259
27.1.2 用品与试剂 259
27.1.3 操作步骤 260
27.1.4 注意事项 261
27.2 消化培养法 261
27.2.1 原理 261
27.2.2 用品与试剂 261
27.2.3 操作步骤（胎鼠或新生鼠） 261
27.2.4 注意事项 262
第28章 细胞的传代培养 263
28.1 贴壁细胞的传代培养 263
28.1.1 原理 263
28.1.2 用品与试剂 263
28.1.3 操作步骤 263
28.1.4 注意事项 264
28.2 悬浮细胞的传代培养 265
28.2.1 原理 265
28.2.2 用品与试剂 265
28.2.3 操作步骤 265
28.2.4 注意事项 265
28.3 细胞计数法 266
28.3.1 原理 266
28.3.2 用品与试剂 266
28.3.3 操作步骤 266
28.3.4 细胞计数要点 267
28.3.5 初学者易犯的错误 268
28.4 细胞的复苏与冻存 268
28.4.1 细胞的复苏 268
28.4.2 细胞的冻存 269
第29章 培养细胞的细胞生物学 272
29.1 体内、外细胞的差异和分化 272
29.1.1 差异 272
29.1.2 分化 272
29.2 体外培养细胞的分型 272
29.2.1 贴附型 272
29.2.2 悬浮型 273
29.3 培养细胞的生长和增殖过程 273
29.3.1 培养细胞生命期 273
29.3.2 组织培养细胞一代生存期 274
第30章 建立细胞系或细胞株 277
30.1 体外培养细胞的种类和命名 277
30.1.1 初代培养 277
30.1.2 细胞系 277
30.1.3 克隆细胞株 278
30.1.4 二倍体细胞 278
30.1.5 遗传缺陷细胞 278
30.1.6 肿瘤细胞系或细胞株 278
30.2 建立细胞系（或细胞株）的要求 279
30.2.1 组织来源 279
30.2.2 细胞生物学检测 279
30.2.3 培养条件和方法 279
30.3 巳建立细胞系或细胞株的鉴定、管理和使用 279
附一 细胞培养常见问题及解决方法 280
附二 细胞培养常识问答 282
主要参考文献 286
第五篇 分子医学前沿技术
第31章 蛋白质组学 288
31.1 蛋白质组学的产生背景 288
31.2 蛋白质组学及研究技术路线 289
31.2.1 蛋白质组学的研究内容 289
31.2.2 蛋白质组学研究技术路线 289
31.3 蛋白质组学常用技术 291
31.3.1 LCM-双向电泳-后续分析 291
31.3.2 蛋白质芯片技术 299
31.3.3 双色荧光检测技术 301
31.3.4 酵母双杂交系统 301
31.3.5 噬菌体表面展示技术 302
31.4 蛋白质组学面临的问题及发展前景 303
主要参考文献 305
第32章 生物芯片技术 306
32.1 概念 306
32.1.1 生物芯片 306
32.1.2 基因芯片 306
32.1.3 蛋白质芯片 307
32.1.4 芯片实验室 308
32.2 工作原理 308
32.2.1 芯片制备 308
32.2.2 探针的准备 311
32.2.3 杂交 312
32.2.4 信号检测 313
32.2.5 结果分析 314
32.2.6 生物信息学分析 315
32.3 新一代蛋白质研究工具——抗体芯片 316
32.4 生物芯片的应用 318
32.4.1 基因表达水平的检测 318
32.4.2 基因诊断 319
32.4.3 药物筛选 320
32.4.4 个体化医疗 322
32.4.5 测序 323
32.4.6 生物信息学研究 323
主要参考文献 325
第33章 干细胞技术 327
33.1 干细胞概述 327
33.1.1 干细胞研究的起源与进展 327
33.1.2 干细胞的定义与分类 328
33.1.3 干细胞的应用前景 329
33.2 胚胎干细胞的分离、扩增及鉴定 332
33.2.1 小鼠胚胎干细胞的分离.、扩增 332
33.2.2 胚胎干细胞的鉴定 332
33.3 人骨髓间充质干细胞的分离、扩增及鉴定 334
33.3.1 人骨髓间充质干细胞的分离、扩增 334
33.3.2 人骨髓间充质干细胞的鉴定 334
主要参考文献 335
第34章 RNA干扰技术 336
34.1 概述 336
34.2 RNA干扰的机制 337
34.3 脊髓动物细胞中特殊的RNAi现象 340
34.4 RNAi技术应用的方法 340
34.4.1 siRNA序列的设计 340
34.4.2 获得高纯度的siRNA 341
34.4.3 转染细胞 344
34.4.4 分析RNAi的效果 345
34.4.5 RNA干扰技术的应用 345
主要参考文献 348
第35章 生物信息学 349
35.1 概述 349
35.1.1 生物信息学的内容 349
35.1.2 生物信息学的生物医学内涵 350
35.1.3 生物信息学的应用与发展研究 356
35.2 分子生物信息数据库 357
35.2.1 分子生物信息数据库概述 357
35.2.2 基因和基因组数据库 358
35.2.3 蛋白质数据库 360
35.2.4 结构数据库 361
35.2.5 功能数据库 363
35.2.6 其他数据库资源 365
35.3 数据库查询和数据库搜索 365
35.3.1 数据库查询 366
35.3.2 数据库搜索与序列比对 367
35.4 核酸与蛋白质结构及功能预测的原理 378
35.4.1 核酸序列预测的原理与方法 378
35.4.2 蛋白质结构预测的原理与方法 380
35.5 生物信息学在医学中的应用 383
35.5.1 建立与疾病有关的生物信息学数据库 383
35.5.2 分离和鉴定人类基因以及与疾病相关的基因 384
35.5.3 有助于疾病的诊断和治疗 384
35.5.4 加快药物开发 385
主要参考文献 385
第六篇 分子医学技术在医学中的应用
第36章 基因工程产品 388
36.1 概述 388
36.2 基因工程药物表达体系 389
36.3 基因工程产品的研究开发及产业化特点 390
第37章 基因诊断 392
37.1 基因诊断的对象 392
37.2 基因诊断的方法 393
37.2.1 核酸杂交 393
37.2.2 聚合酶链反应 394
37.2.3 实验举例 394
第38章 基因治疗 402
38.1 进行基因治疗必须具备的条件 402
38.2 基因治疗的基本策略 403
38.2.1 从治疗基因的角度 403
38.2.2 从受体细胞的角度 403
38.3 基因治疗的基本方法 404
38.3.1 体外疗法 404
38.3.2 体内疗法 405
38.3.3 原位疗法 405
38.4 基因治疗的程序 405
38.4.1 目的基因的选择与克隆 405
38.4.2 外源基因的转移 406
38.4.3 靶细胞的选择 408
38.4.4 细胞转染与筛选 409
38.4.5 目的基因的表达及检测 409
38.5 基因治疗的现状与前景 409
38.5.1 对某些疾病基因治疗的探索 410
38.5.2 反义技术 410
38.5.3 药物靶向治疗 410
38.6 基因治疗存在问题与伦理学 411
38.6.1 导人基因的稳定高效表达 411
38.6.2 导人基因的安全性 411
38.6.3 基因治疗与社会伦理道德 411
第39章 基因疫苗 413
39.1 基因免疫技术 413
39.2 基因疫苗的作用特点 414
39.3 基因疫苗的优越性及所存在的问题 415
39.4 基因疫苗的应用 416
主要参考文献 416
第七篇 分子医学技术数据库
第40章 分子生物学实验室的基本要求 418
40.1 实验室的常规仪器及设施 418
40.1.1 温度控制系统 418
40.1.2 水的净化装置 419
40.1.3 消毒设备 419
40.1.4 计量系统 419
40.1.5 其他设备 419
40.2 离心机室的装备 420
40.3 分析仪器室的设置 420
40.4 核素实验室 420
40.5 细胞培养室 421
40.6 暗室 421
40.7 冷室 421
第41章 分子生物学常用仪器 422
41.1 离心机 422
41.1.1 离心机的基本原理和结构 422
41.1.2 离心方法与离心机的使用 422
41.1.3 离心机的发展与新功能的应用 429
41.2 分光光度计 430
41.2.1 分光光度计的基本原理和组成 430
41.2.2 分光光度法的应用及引起误差的因素 433
41.2.3 分光光度计的发展和应用展望 435
41.3 高效液相色谱仪 435
41.3.1 高效液相色谱仪的基本结构和原理 436
41.3.2 高效液相色谱仪的操作方法与应用 441
41.3.3 高效液相色谱的发展和应用展望 442
41.4 自动化电泳仪器 442
41.4.1 电泳仪器的基本结构和工作原理 443
41.4.2 常用的电泳方法与操作 445
41.4.3 电泳仪器的发展和应用展望 447
41.5 PCR基因扩增仪 448
41.5.1 PCR基因扩增仪的基本结构及性能特点 448
41.5.2 PCR基因扩增仪的发展和应用展望 450
41.6 全自动DNA序列测定仪 451
41.6.1 DNA序列测定仪器的基本结构和原理 452
41.6.2 DNA序列测定仪器的发展和应用展望 452
41.7 生物分子图像分析系统 453
41.7.1 生物分子图像分析系统基本结构和原理 454
41.7.2 生物分子图像分析系统的发展和应用展望 455
41.8 生物芯片相关仪器 456
41.8.1 生物芯片相关仪器介绍 456
41.8.2 生物芯片的发展和应用展望 458
41.9 生物质谱仪 460
41.9.1 生物质谱仪的基本结构和原理 460
41.9.2 生物质谱仪的发展和应用展望 461
41.10 总结 462
主要参考文献 463
第42章 分子医学技术常用数据表 464
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